Файл: Волны в двухкомпонентных средах..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 182

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

129

 

Ш.

'

 

 

H.tut tf- o ' X >С

(5 .1 .5)

(жесткие края при отсутствии

трения);

 

1У.

Ух

Уу

IVx ~ ®

у~& , DC-tpO

(5 .1 .6)

(когда одна из

комповевт - невязкая жидкость)

 

 

При

-t<0

в плоскости

( я , у ) имеются

лишь плос-

кие

волны вида:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 .1 .8)

Из (5 .1 .7 ), (5 .1 .8) непосредственно

вытекают начальные

условия для

 

и

Ijj

при

t

= 0.

 

 

 

Таким образом,

в данной

задаче имеются

шестнадцать

частных задач

в соответствии

с граничными условиями (5.1.3)

- (5 .1 .6) и началъньыи

функциями

/*,

. / 3

, J V.

В дальнейшем для

простоты

будем

полагать Qt >Q^>L >{г.

Дифракция продольной волны I типа в случае

 

жесткого

контакта

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

при

j; 4 О

в плоскости

[Ъ,Ч)

 

распространяю­

тся плоские

продольные

волны

типа

 

(5 .1 .7 ),

что соответст­

вует

 

 

 

 

 

+

 

 

 

о Ы < & °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 &‘УК

уСм<<- )

 

 

 

 

 

 

 

 

Q7

+

о ,

J

 

 

(5.1.9)



 

 

 

 

 

 

130

 

 

 

 

 

Так

вал

Ot

>Ог

,

то сначала рассмотрим

случай,

когда

4 г .-0 ,

а

^

удовлетворяет

условиям:

 

 

ii(S,)~0при

S<0,

^t(s)= {

 

при

 

 

 

Волновая

картина

при

i >°

показана

на рис.

23.

В

тех

областях возмущенного

поля

при

,где

дифро-

гированные волны от конца разреза не влияют, потенциалы равны

где

 

 

%t , Я* определяются из уравнений

 

- ■$''ИоС, _

S

_

Sihpi _

$!пРг

 

 

 

 

К

Ot

0 г.

 

l t

 

'

 

(5 .1 .II)

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

Wt = t + Pt

>^ г ~ Я

;

 

 

Vi = ^a .

(5.1.12)

соответственно в областях АВТА, ACTA, АЕТА, АРТА.

 

Необходимо определить

 

, %

, V4

 

соответственно,

в областях ТВТ'В'Т

круге),

ТДСД’Т,

TFEF' Т,

 

TMPrfT

(см .рис.23).

 

 

 

 

%

,

 

 

 

Чтобы определить потенциалы

в оставшихся

частях

дифрагированного

поля, разобьем их на симметричную

и несимметричную части

относительно

переменной

^

т .е .

 

1 % * ^ ] ,

 

 

 

 

(J

- i u l ) .

 

(5.1.13)

Каждая пара из восьми функций удовлетворяет уравнени­ ям (5 .1 .2) и условиям (5 .1 .3 ) .

Таким образом, задача свелась в определению четырех четких и четырех нечетных функций относительно переменной

у


Рис.23.

 

 

 

 

 

132

 

 

 

Очевидно,

что данная задача является автомодельной,

и,

введением переменных

 

 

 

 

т

 

 

~ 'Z 'ji- a K F + Z V

 

 

Г + 1 г

 

г ‘

Г

+

 

?{Г -С (Г + Г ) . f .

_ l i 1 ± Ш Е ± Ш

 

^

f + r

'

ч ~

Г - * ? 1

(5.1.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

в круговых

дифрагированных областях, для ^ (

получим

уравнения

Лапласа относительно

переменных

 

соответственно.

Следовательно,

 

 

 

4i - - & т , % ^ ш ) л --ы ^ у л --ы ы , ^ . 1 л ъ )

где

9 j = &■+ с Tj

}

, Q

i , Ог

аналитические

функции

соответствующих комплексных переменных, с разрезом вдоль луча ~ё2<9ч <оо ,-G ^ B i < со,

- й'1<92 < сю '-^<9^00

соответственно.

Вне круговых дифрагированных областей уравнения для % ,^ г , % ,% — волновые, причем

 

? iк ' ч г + у п

'

 

 

 

 

Г 4?г

 

 

(5.1.16)

где

С - это любая из скоростей,

и,

следовательно,

(1ри

Ь о

% = м & - г г ) , Ч = о ^ - г 3),

ц1 = $2 (б'-% )

 

 

Граничные условия ДЛЯ

,$г

, 9/

,Ог принимают

вид

Re { д ( ъ + £ ь

L o


гээ

Qe f

t ) + l

Qz } ^ o ;

RefefaQsrAh&fiFPy*

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

( 5 . 1 .17)

при

Q~f <9

<oo

и

условии

непрерывности корней

при

2

> 0

 

и положительности

m npu-ffl <сг!,Ут9-*0,

где

точка

сверху

над 3 j t ty

означает производную.

 

Положим

 

 

 

 

 

где

индекс

И

указывает

на

нечетность функции по у,

ас на четность по у.

Следуя методу

работы

[

65 J , легко

показать,

что

Не 3? =£

при -O'!<9 (f:

 

, 2efz -о

при -о*г<9 <- £

R e Q t - о

при

£ ‘< 9 ас

;

НеО .1-0

при- ё ^ 9 <

К

R e ff^ t+ R i

R e Z c=R; ReQ?=fy ; hQH=qt

при jr< 04?,(5 .i.i8)

 

 

при

-Qj‘< 9 < ic ,

 

P e Q j - o

 

при

 

 

 

 

kePi-i-bPt',

^ е ^ - Р г )

PeQt т(1}-Р(0гс-^

приk <dta]1(5.1.19)

На оставшихся частях при

} = 0

в силу свойств функ-

ЦИЙ ^

, Qj

будем иметь

 

 

У», f f =

О

при

-ь с

< в * - 4 *

■,

О